[发明专利]可焊铝片材及相关方法和设备

说明书

一种用于电阻点焊焊接铝合金的方法包括减小叠层的与阳极接触的外表面的电阻，同时例如通过喷砂处理阳极接触表面让搭接表面处于较高电阻下。可以使用例如具有难熔金属成分的高电阻电极。可以使用多于两个构件的叠层。片材材料可以被制备为具有较低电阻表面和较高电阻表面并与具有较高电阻表面的其他片材一起使用。叠层的阴极接触表面也可以具有减小的电阻。可以在组装车辆主体时使用这种方法和片材。

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求2018年10月22日提交的标题为“WELDABLE ALUMINUM SHEETAND ASSOCIATED METHODS AND APPARATUS”的共同拥有的、共同待决的美国临时专利申请序号62/748,730的权益，通过引用将其整体并入本文。

技术领域

本发明涉及通过焊接来接合材料，并且更具体地，本发明涉及用于通过电阻焊接来接合铝合金材料的方法设备和材料。

背景技术

钢的电阻点焊(RSW)被用在许多工业应用中，例如，用在常常采用机器人焊接装备的汽车制造中。钢的RSW是一种快速且低成本的工艺，可灵活用于各式各样的金属规格，易于操作和自动化。与钢的RSW相比，类似规格的铝片材通常在较短的时间内需要较高的焊接电流。已尝试解决这个，诸如清洁、表面处理和以机器制造电极、在与叠层接触时使电极扭曲、清洁并用转化涂层涂布片材以及在电极与叠层之间使用牺牲性插入物。尽管如此，但是对当前电阻焊接钢片材的制造商来说，直接将铝替代到其接合单元中仍然存在挑战。用于经由RSW接合铝片材的替代方法和设备因此仍然是本领域中的关注点。

发明内容

所公开的主题涉及一种用于电阻焊接的方法，包括以下步骤：(A)提供至少部分地由铝组成的第一构件；(B)提供至少部分地由铝组成的第二构件，所述第一构件和所述第二构件中的每一个均具有带有第一电阻的第一外表面及带有第二电阻的第二外表面和具有第三电阻的内部；(C)减小所述第一构件的第一外表面的至少一部分的电阻以产生较低电阻表面，所述第一构件的第二外表面保持比所述较低电阻表面高的电阻并且是较高电阻表面；(D)将所述第一构件紧靠所述第二构件放置，同时所述较高电阻表面邻接所述第二构件的第一外表面或第二外表面，从而产生双厚度叠层；(E)提供具有阳极和阴极的电阻焊机；(F)将所述阳极紧靠所述较低电阻表面定位并将所述阴极紧靠所述叠层的第二构件定位；以及(G)使焊接电流通过所述叠层，从而在所述邻接表面处在所述第一构件与所述第二构件之间产生焊点。

在另一个实施方案中，所述减小步骤是通过喷砂处理所述第一外表面。

在另一个实施方案中，所述喷砂处理用氧化铝砂进行，从而产生介于30μin至300μin之间的表面粗糙度。

在另一个实施方案中，所述减小步骤是通过化学处理。

在另一个实施方案中，所述邻接表面是磨光表面。

在另一个实施方案中，所述第一构件和所述第二构件的第一外表面和第二外表面包括氧化物层，并且其中所述氧化物层在所述减小步骤期间在所述较低电阻表面上变薄。

在另一个实施方案中，所述第一构件和所述第二构件中的至少一个是片材。

在另一个实施方案中，所述第一构件和所述第二构件都是片材。

在另一个实施方案中，进一步包括在所述通过步骤之后对所述阳极进行修整的步骤，并且其中所述通过步骤在进行每个修整步骤之前进行200次以上。

在另一个实施方案中，进一步包括减小所述第二构件的第一外表面的电阻以产生第二较低电阻表面的步骤，所述阴极在所述定位步骤期间被紧靠所述第二较低电阻表面定位。